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CN114208064B - 一种确定光信号功率变化的方法及功率计算装置 - Google Patents

一种确定光信号功率变化的方法及功率计算装置 Download PDF

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CN114208064B
CN114208064B CN201980099147.1A CN201980099147A CN114208064B CN 114208064 B CN114208064 B CN 114208064B CN 201980099147 A CN201980099147 A CN 201980099147A CN 114208064 B CN114208064 B CN 114208064B
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Abstract

本申请实施例提供了一种确定光信号功率变化的方法及功率计算装置。本申请实施例方法包括如下步骤。获取包括多个波长信号的第一光信号，多个波长信号分布在多个波带，不同得波带对应不同的波长信号，每个波带包括至少一个波长信号的波长值。之后，检测每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号，并获取预设单波传输功率以及预设系数。接下来，根据每个波带的光功率以及预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N，并根据每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号确定第一光信号对应的等效波长信号。进而，根据预设系数、等效波长信号、等效数量以及预设单波传输功率确定用于补偿第一光信号在光纤中传输的第一功率变化值的目标功率。

Description

一种确定光信号功率变化的方法及功率计算装置
技术领域
本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种确定光信号功率变化的方法及功率计算装置。
背景技术
随着网络中数据流量的飞速增长，对网络传输容量的需求也越来越大。通常可以通过增加信道工作频谱宽度(信道数目)以提升网络传输容量，例如将原有的C波段扩展到C波段和L波段。
然而，随着信道频谱宽度的增加，在多波长传输系统链路中，存在受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering，SRS)效应，短波段的传输功率会向长波段的传输功率转移。在没有发生上波或下波的稳定状态时，由于SRS效应引起的多波长信号之间的功率转移是稳定的。而在发生上波或下波时，多波长信号的数目、分布以及位置等会随机发生变化，导致多波长信号之间的功率转移发生复杂变化，有可能超出了系统的承受能力，从而降低了信号传输的稳定性。
发明内容
本申请实施例提供了一种确定光信号功率变化的方法及功率计算装置。
第一方面，本申请实施例提供了一种确定光信号功率变化的方法。该方法包括如下步骤。
功率计算装置获取包括多个波长信号的第一光信号，其中，多个波长信号分布在多个波带，不同的波带对应不同的波长信号，每个波带包括至少一个波长信号的波长值。之后，检测每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号，并获取预设单波传输功率以及预设系数。接下来，根据每个波带的光功率以及预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N，并根据每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号确定第一光信号对应的等效波长信号。进而，根据预设系数、等效波长信号、等效数量以及预设单波传输功率确定目标功率，该目标功率用于补偿第一光信号在光纤中传输的第一功率变化值。
在该实施方式中，在多波长信号进入光纤之前，功率计算装置可以根据检测到的数据计算目标功率，该目标功率用于补偿多波长信号在光纤的传输过程中发生的功率变化，从而可以及时根据目标功率对多波长信号的光功率进行补偿，以使多波长信号在光纤中传输的功率变化不会超过系统的承受能力，提高了信号传输的稳定性。
可选地，在一些可能的实施方式中，该第一光信号具体可以是第二信号进行上波或下波后的信号。那么该目标功率为第一功率变化值与第二功率变化值之间的功率差值。其中，第一功率变化值为第一信号在光纤中传输的功率变化值。第二功率变化值为第二信号在光纤中传输的功率变化值。
在该实施方式中，列举了一种适用于本方案的具体应用场景，即第一光信号是第二信号进行上波或下波后的信号，提高了本方案的实用性。
可选地，在一些可能的实施方式中，根据预设系数、等效波长信号、等效数量以及预设单波传输功率确定目标功率包括：
对预设系数与等效波长信号的乘积、预设系数与等效数量的乘积以及预设系数与预设单波传输功率的乘积求和得到目标功率。
在该实施方式中，提供了一种根据预设系数、等效波长信号、等效数量以及预设单波传输功率确定目标功率的具体计算方式，提高了本方案的可实现性。
可选地，在一些可能的实施方式中，根据每个波带的光功率以及预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N包括：
将每个波带的光功率以及预设单波传输功率代入第一公式计算等效数量N；
第一公式包括：
N＝∑P1/P0；
其中，N表示等效数量，P1表示每个波带的光功率，P0表示预设单波传输功率。
在该实施方式中，提供了一种确定等效波长信号的等效数量的具体实现方式，进一步提高了本方案的可实现性。
可选地，在一些可能的实施方式中，根据每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号确定第一光信号对应的等效波长信号包括：
将每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号代入第二公式计算等效波长信号；
第二公式包括：
M0＝[∑(M1*P1)]/∑P1；
其中，M0表示等效波长信号，M1表示每个波带的中心波长信号，P1表示每个波带的光功率。
在该实施方式中，提供了一种确定等效波长信号的具体实现方式，由于N个等效波长信号在光纤中传输的功率变化与第一信号在光纤中传输的功率变化等效，那么可以使用N个等效波长信号代替第一光信号，便于实现数据的采集以及功率变化的计算。
可选地，在一些可能的实施方式中，每个波带包括一个波长信号的波长值；
检测每个波带的中心波长信号包括：
检测每个波带对应的波长信号；
检测每个波带的光功率包括：
检测每个波带对应的波长信号的光功率。
在该实施方式中，每个波带都唯一对应第一个波长信号，那么就需要检测每个波带对应的波长信号以及每个波长信号的光功率。扩展了本方案的实现方式。
可选地，在一些可能的实施方式中，根据每个波带的光功率以及预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N包括：
将每个波带对应的波长信号的光功率以及预设单波传输功率代入第三公式计算等效数量N；
第三公式包括：
N＝∑P2/P0；
其中，N表示等效数量，P2表示每个波带对应的波长信号的光功率，P0表示预设单波传输功率。
在该实施方式中，提供了另一种确定等效波长信号的等效数量的具体实现方式，提高了本方案的灵活性。
可选地，在一些可能的实施方式中，根据每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号确定第一光信号对应的等效波长信号包括：
将每个波带对应的波长信号的光功率以及每个波带对应的波长信号代入第四公式计算等效波长信号；
第四公式包括：
M0＝[∑(M2*P2)]/∑P2；
其中，M0表示等效波长信号，P2表示每个波带对应的波长信号的光功率，P2表示每个波带对应的波长信号。
在该实施方式中，提供了另一种确定等效波长信号具体实现方式，进一步提高了本方案的灵活性。
可选地，在一些可能的实施方式中，获取预设单波传输功率以及预设系数包括：
获取第一光信号的传输类型参数，传输类型参数包括光纤长度、光纤类型以及光放大器类型；
通过预设数据表查询与传输类型参数对应的预设单波传输功率以及预设系数。
在该实施方式中，提供了一种获取预设单波传输功率以及预设系数的具体实现方式，提高了本方案的实用性。
第二方面，本申请实施例提供了一种功率计算装置，包括：处理器、存储器以及光检测模块，处理器、存储器以及光检测模块通过线路互相连接；
光检测模块用于：
获取第一光信号，第一光信号包括多个波长信号，多个波长信号分布在多个波带，不同的波带对应的不同的波长信号，每个波带包括至少一个波长信号的波长值；
检测每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号，并将每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号输出至处理器；
处理器用于：
从存储器获取预设单波传输功率以及预设系数，预设系数为第一光信号在光纤中传输的功率变化系数；
根据每个波带的光功率以及预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N，N个等效波长信号的总功率等于第一光信号的总功率；
根据每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号确定第一光信号对应的等效波长信号，N个等效波长信号在光纤中传输的功率变化值与第一光信号在光纤中传输的第一功率变化值之间的差值在预设范围内；
根据预设系数、等效波长信号、等效数量以及预设单波传输功率确定目标功率，目标功率用于补偿第一功率变化值。
可选地，在一些可能的实施方式中，第一光信号为第二光信号进行上波或下波后的信号，目标功率为第一功率变化值与第二光信号在光纤中传输的第二功率变化值之间的功率差值。
可选地，在一些可能的实施方式中，处理器具体用于：
对预设系数与等效波长信号的乘积、预设系数与等效数量的乘积以及预设系数与预设单波传输功率的乘积求和得到目标功率。
可选地，在一些可能的实施方式中，光检测模块包括滤波单元以及功率检测单元；
滤波单元用于检测每个波带的中心波长信号；
功率检测单元用于检测每个波带的光功率；
处理器具体用于：
将每个波带的光功率以及预设单波传输功率代入第一公式计算等效数量N；
第一公式包括：
N＝∑P1/P0；
其中，N表示等效数量，P1表示每个波带的光功率，P0表示预设单波传输功率。
可选地，在一些可能的实施方式中，处理器具体用于：
将每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号代入第二公式计算等效波长信号；
第二公式包括：
M0＝[∑(M1*P1)]/∑P1；
其中，M0表示等效波长信号，M1表示每个波带的中心波长信号，P1表示每个波带的光功率。
可选地，在一些可能的实施方式中，每个波带包括一个波长信号的波长值；
光检测单元包括光谱仪，光谱仪用于：
检测每个波带对应的波长信号以及每个波带对应的波长信号的光功率。
可选地，在一些可能的实施方式中，处理器具体用于：
将每个波带对应的波长信号的光功率以及预设单波传输功率代入第三公式计算等效数量N；
第三公式包括：
N＝∑P2/P0；
其中，N表示等效数量，P2表示每个波带对应的波长信号的光功率，P0表示预设单波传输功率。
可选地，在一些可能的实施方式中，处理器具体用于：
将每个波带对应的波长信号的光功率以及每个波带对应的波长信号代入第四公式计算等效波长信号；
第四公式包括：
M0＝[∑(M2*P2)]/∑P2；
其中，M0表示等效波长信号，P2表示每个波带对应的波长信号的光功率，P2表示每个波带对应的波长信号。
可选地，在一些可能的实施方式中，处理器具体用于：
获取第一光信号的传输类型参数，传输类型参数包括光纤长度、光纤类型以及光放大器类型；
通过预设数据表查询与传输类型参数对应的预设单波传输功率以及预设系数。
第三方面，本申请实施例提供了一种光传输系统，包括第一站点、第二站点、复用器以及解复用器。第一站点用于执行上述第一方面的任一实施方式中的确定光信号功率变化的方法。复用器用于对第一站点输出的光信号进行合波，并将合波后的光信号通过光纤传输至解复用器。解复用器用于对合波后的光信号进行分波，并将分波后的光信号传输至第二站点。
可选地，在一些可能的实施方式中，第一站点包括光放大器站点或可重构光分叉复用(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexe，ROADM)站点。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，功率计算装置获取包括多个波长信号的第一光信号，其中，多个波长信号分布在多个波带，不同的波带对应不同的波长信号，每个波带包括至少一个波长信号的波长值。之后，检测每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号，并获取预设单波传输功率以及预设系数。接下来，根据每个波带的光功率以及预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N，并根据每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号确定第一光信号对应的等效波长信号。进而，根据预设系数、等效波长信号、等效数量以及预设单波传输功率确定目标功率，该目标功率用于补偿第一光信号在光纤中传输的第一功率变化值。通过上述方式，在多波长信号进入光纤之前，功率计算装置可以根据检测到的数据计算目标功率，该目标功率用于补偿多波长信号在光纤的传输过程中发生的功率变化，从而可以及时根据目标功率对多波长信号的光功率进行补偿，以使多波长信号在光纤中传输的功率变化不会超过系统的承受能力，提高了信号传输的稳定性。
附图说明
图1为本申请应用的一种光传输系统的结构示意图；
图2为本申请确定光信号功率变化的方法的一个实施例示意图；
图3为多波长信号分布在多个波带的一个实施例示意图；
图4为光检测模块的第一种结构示意图；
图5为光检测模块的第二种结构示意图；
图6为一种功率计算装置的结构示意图；
图7为本申请一种光传输系统的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种确定光信号功率变化的方法及功率计算装置。在多波长信号进入光纤之前，功率计算装置可以根据检测到的数据计算目标功率，该目标功率用于补偿多波长信号在光纤的传输过程中发生的功率变化，从而可以及时根据目标功率对多波长信号的光功率进行补偿，以使多波长信号在光纤中传输的功率变化不会超过系统的承受能力，提高了信号传输的稳定性。
需要说明的是，本申请说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等用于区别类似的对象，而非限定特定的顺序或先后次序。应该理解，上述术语在适当情况下可以互换，以便在本申请描述的实施例能够以除了在本申请描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本申请应用的一种光传输系统的结构示意图。该光传输系统中至少包括第一站点101和第二站点102。其中，第一站点中可以包括第一解复用单元101a、第一放大器101b以及第一复用单元101c。第二站点中可以包括第二解复用单元102a、第二放大器102b以及第二复用单元102c。如图1所示，以单向传输为例进行说明，第一站点101可以通过光纤向第二站点102传输多波长信号。多波长信号在光纤中传输会受到受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering，SRS)效应的影响，使得短波段的传输功率会向长波段的传输功率转移。
可以理解的是，若当前的多波长信号没有发生上波(Add)或下波(Drop)，由于SRS效应引起的多波长信号之间的功率转移是稳定的。而在发生上波或下波时，多波长信号的数目、分布以及位置等会随机发生变化，导致多波长信号之间的功率转移发生复杂变化，这种功率变化有可能会超出系统的承受能力。为此本申请在第一站点101中设置了功率计算装置，在第一站点101输出的多波长信号进行光纤之前，该功率计算装置可以预先计算出功率变化情况，并可以及时基于该计算结果对多波长信号的传输功率进行补偿。从而避免在光纤的传输过程中多波长信号之间功率转移发生复杂变化，提高了信号传输的稳定性。
具体的，该功率计算装置可以是设置在如图1所示的A-H中的任一位置。例如，该功率计算装置可以是设置在A所示位置的独立装置，也可以是设置在D或E所示位置的与第一放大器101b集成在一起的装置，具体此处不做限定。
需要说明的是，第一放大器101b以及第二放大器102b的类型可以是掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Application Amplifier，EDFA)以及半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier，SOA)等，并且可以是集成式的放大器也可以是分立式的放大器，具体此处不做限定。另外，该第一站点101以及第二站点102除了可以是图1所示的光放大器站点外，也可以是其他类型的站点，例如还可以是可重构光分叉复用(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexe，ROADM)站点，具体此处不做限定。
下面对本申请提供的一种确定光信号功率变化的方法进行介绍：
图2为本申请确定光信号功率变化的方法的一个实施例示意图。在该示例中，确定光信号功率变化的方法包括如下步骤。
201、获取第一光信号。
本实施例中，功率计算装置接收输入的第一光信号。其中，该第一光信号包括多个波长信号。该多个波长信号分布在多个波带，不同的波带对应不同的波长信号，并且每个波带包括至少一个波长信号的波长值。可以理解的是，每个波长信号都有其对应的波长值。为方便描述，本申请中通过波长信号的通道编号来区分各波长信号(Ch1、Ch2等)。通过每个波长信号的通道编号即可确定每个波长信号的波长值。
图3为多波长信号分布在多个波带的一个实施例示意图。例如，满波信号包括Ch1-Ch100共100个波长信号，且这100个波长信号分布在10个不同的波带。每连续的10个波长信号分布在同一个波带，如波长信号Ch1-Ch10分布在波带1，波长信号Ch11-Ch20分布在波带2，…，Ch91-Ch100分布在波带10。本申请中的第一光信号包括Ch1、Ch3、Ch5、Ch96、Ch98以及Ch100共6个波长信号。那么波长信号Ch1、Ch3以及Ch5即分布在波带1中，波长信号Ch96、Ch98以及Ch100分布在波带10中。
需要说明的是，本申请并不限定波带的数量，可以是上述列举的10个，也可以是20个或30个等。在实际应用中波带的划分可以有多种方式，可以是如图3所示的等分方式。也可以是是非等分的方式，即不同波带对应的波长信号数量可以不同。另外，该波带的划分粒度也可以不同，例如可以是如图3所示的每个波带对应多个波长信号。也可以是每个波带唯一对应一个波长信号。具体此处不做限定。
202、检测每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号。
本实施例中，功率计算装置可以通过其内部设置的光检测模块确定每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号。需要说明的是，本申请中的光检测模块可以有多种实现方式，下面分别进行介绍：
第一种、光检测模块包括滤波单元和功率检测单元。
图4为光检测模块的第一种结构示意图。具体的，滤波单元401可以是由光栅、滤波片等具有滤波效应的器件组成。通过该滤波单元401的处理可以将输入的第一光信号划分为多个波带，例如图3所示的划分方式。功率检测单元402包括多个功率探测器(PowerDetect，PD)，每个PD用于检测与其对应的波带的光功率。例如图3所示，第一光信号分布在波带1和波带10，那么就需要对应的第一PD和第十PD分别检测波带1和波带10的光功率。另外，通常选取位于每个波带中心波长范围的波长信号为该波带的中心波长信号。例如图3所示，波带1的中心波长信号可以是波长信号Ch5，波带10的中心波长信号可以是波长信号Ch95。可以理解的是，每个波带的中心波长信号也并非严格意义上位于该波带中心波长范围内的波长信号，在实际应用中，中心波长信号的选取方式也可以做适当调整，具体此处不做限定。
需要说明的是，该滤波单元401可以是集成式的设计，也可以是分立式的设计，又或者可以采用级联滤波的形式，具体此处不做限定。
可选的，该光检测模块中还可以设置数据采集单元403，用于对功率检测单元检测到的信息进行采集。该数据采集单元具体可以由模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)等具有数据采集功能的器件实现。
第二种、光检测模块包括高速光谱检测单元。
图5为光检测模块的第二种结构示意图。具体的，高速光谱检测单元501可以是光谱分析器(optical spectrum analyzer，OSA)或者光学性能监视器(optical performancemonitor，OPM)等。高速光谱检测单元501可以快速检测出第一光信号的光谱信息，例如，可以检测出第一光信号中每个波长信号的光功率。也就是说，通过高速光谱检测单元检测到的每个波长信号的光功率也就是每个波长信号对应波带的光功率。另外，在这种实现方式中，每个波带对应唯一的一个波长信号，那么该波长信号即为其对应波带的中心波长信号。
可选的，在这种实现方式中，该光检测模块中同样还可以设置数据采集单元502，用于对高速光谱检测单元检测到的信息进行采集。该数据采集单元具体可以由ADC等具有数据采集功能的器件实现。
203、获取预设单波传输功率以及预设系数。
本实施例中，预设单波传输功率具体可以是每个波长信号标定的传输功率。预设系数可以是第一光信号在光纤中传输的功率变化系数。其中，预设单波传输功率与预设系数与第一光信号的传输类型参数相关。具体的，该传输类型参数可以包括光纤长度、光纤类型以及光放大器类型。功率计算装置可以根据存储器中存储的预设数据表查询与传输类型参数对应的预设单波传输功率以及预设系数。该预设数据表可以如下表1所示：
表1
Figure GPA0000316964820000101
可以理解的是，通常情况下网络建设好后，光纤长度、光纤类型以及光放类型等参数即可确定，这些参数可以预先存储起来并定期刷新。另外，本申请并不局限于上述列举的3中传输类型参数，例如该传输类型参数还可以包括传输插损等，具体此处不做限定。
可选的，预设系数的数量可以一个也可以是一组(多个)，例如，K1还可以包括K1A、K1B以及K1C等，具体数量此处不做限定。
204、根据每个波带的光功率以及预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N。
本实施例中，N个等效波长信号的总功率等于第一光信号的总功率。具体可以将每个波带的光功率以及预设单波传输功率代入如下的第一公式计算等效数量N。
第一公式为：N＝∑P1/P0
其中，N表示等效数量，P0表示预设单波传输功率，P1表示每个波带的光功率或每个波长信号的光功率。可以理解的是，若光检测模块采用步骤202中列举的第一种实现方式，那么P1表示每个波带的光功率。若光检测模块采用步骤202中列举的第二种实现方式，那么P1表示每个波长信号的光功率。其中，∑P1可以算出每个波带的光功率相加之和，即该第一光信号的总功率，并且每个等效波长信号的光功率为预设单波传输功率。以上述图3所示为例，波带1的光功率为P_1，波带10的光功率为P_10，那么N＝(P_1+P_10)/P0。例如，P_1＝10dBm，P_10＝15dBm，P0＝3dBm，N＝(10+15)/3＝8.3。其中，还可以对计算出来的N取整，最终得到N＝8或9，具体是向上取整还是向下取整，此处不做限定。
205、根据每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号确定第一光信号对应的等效波长信号。
本实施例中，N个等效波长信号在光纤中传输的功率变化值与第一光信号在光纤中传输的第一功率变化值之间的差值在预设范围内。即N个等效波长信号与第一光信号在光纤中传输的效果是等效的。具体可以将每个波带的光功率以及每个波带的中心波长信号代入如下的第二公式计算等效波长信号。
第二公式为：M0＝[∑(M1*P1)]/∑P1
其中，M0表示等效波长信号，M1表示每个波带的中心波长信号或每个波长信号，P1表示每个波带的光功率或每个波长信号的光功率。可以理解的是，若光检测模块采用步骤202中列举的第一种实现方式，那么M1表示每个波带的中心波长信号，P1表示每个波带的光功率。若光检测模块采用步骤202中列举的第二种实现方式，那么M1表示每个波长信号，P1表示每个波长信号的光功率。以上述图3所示为例，波带1的光功率为P_1，波带10的光功率为P_10，波带1的中心波长信号为5Ch，波带10的中心波长信号为95Ch，那么M0＝(5*P_1+95*P_10)/(P_1+P_10)。
需要说明的是，在上述第二公式中，可以按照上述举例将每个波带的中心波长信号对应的编号代入第二公式，那么其计算结果也是以编号的形式体现对应的等效波长信号。例如，M0＝(5*P_1+95*P_10)/(P_1+P_10)＝51(Ch)。此外，也可以将每个波带的中心波长信号对应的波长值代入第二公式，那么M0即表示等效波长信号的波长值。例如，M0＝(1550*P_1+1580*P_10)/(P_1+P_10)＝1565(nm)。
206、根据预设系数、等效波长信号、等效数量以及预设单波传输功率确定目标功率。
本实施例中，功率计算装置中的处理器可以对预设系数与等效波长信号的乘积、预设系数与等效数量的乘积以及预设系数与预设单波传输功率的乘积求和得到所述目标功率。该处理器可以是微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)或现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等，具体此处不做限定。
具体的，可以采用如下的一种算法来计算目标功率。
例如：
Figure GPA0000316964820000111
其中，M0表示等效波长信号，N表示等效波长信号的等效数量，P0表示预设单波传输功率，m表示预设系数K1的数量。可以理解的是，若预设系数K1的数量为多个，需要分别计算等效波长信号与其对应的预设系数的乘积、等效数量与其对应的预设系数的乘积以及预设单波传输功率与其对应的预设系数的乘积。例如，若上述公式中K1包括K1A、K1B以及K1C，即m＝3，那么，目标功率＝K1A*M0+K1B*N+K1C*P0。
可选的，本申请计算目标功率的算法并不局限于上述列举的方式，还可以在其基础上做适当的变形，具体此处不做限定。
例如：
Figure GPA0000316964820000112
Figure GPA0000316964820000113
其中，M0表示等效波长信号，N表示等效波长信号的等效数量，P0表示预设单波传输功率，m表示预设系数K1的数量。若预设系数K1的数量为多个，那么上述公式括号中的每一项都可以有对应的预设系数。例如，K1包括K1A、K1B、K1C、K1D、K1E、K1F以及K1G，即m＝7，那么，目标功率＝K1A*M0+K1B*N+K1C*P0+K1D*M0*P0+K1E*M0*N+K1F*P0*N+K1G*(M0*N*P0)。
需要说明的是，该第一光信号具体可以是第二信号进行上波或下波后的信号。那么该目标功率为第一功率变化值与第二功率变化值之间的功率差值。第一功率变化值为第一信号在光纤中传输的功率变化值。第二功率变化值为第二信号在光纤中传输的功率变化值。
以图3所示为例，第二信号可以是包括波长信号Ch1-Ch100的满波信号，第二信号发生下波后得到第一信号(包括波长信号Ch1、Ch3、Ch5、Ch96、Ch98以及Ch100)。假设第一功率变化值为1.2dB，第二功率变化值为0.8dB。由于第二信号在光纤中传输的功率变化是稳态的变化，系统的设计可以承受该功率变化。而第一信号在光纤中传输的功率变化超出了系统所能承受的功率变化范围。因此需要对第一功率变化值进行补偿以使得补偿后的功率变化趋近于稳态，即与第二功率变化值接近。也就是说，那么该目标功率理想状态下应当为1.2-0.8＝0.4dB。
本申请实施例中，在多波长信号进入光纤之前，功率计算装置可以根据检测到的数据计算目标功率，该目标功率用于补偿多波长信号在光纤的传输过程中发生的功率变化，从而可以及时根据目标功率对多波长信号的光功率进行补偿，以使多波长信号在光纤中传输的功率变化不会超过系统的承受能力，提高了信号传输的稳定性。
上面对本申请实施例中的确定光信号功率变化的方法进行了描述，下面对本申请实施例中的功率计算装置进行描述：
图6为一种功率计算装置的结构示意图。该功率计算装置包括处理器601、存储器602以及光检测模块603。该处理器601、存储器602以及光检测模块603通过线路互相连接。其中，存储器602用于存储程序指令和数据。需要说明的是，该功率计算装置可以是实现上述图2所示实施例中确定光信号功率变化的方法的功率计算装置。
在一种可能的实现方式中，存储器602存储了支持图2所示步骤的程序指令和数据，处理器601以及光检测模块603用于执行图2所示的方法步骤。具体地，可以有以下两种实现方式。
第一种、光检测模块603用于执行图2所示的步骤201和202，处理器601用于执行图2所示的步骤203-206。
第二种、光检测模块603用于执行图2所示的步骤201-205，处理器601用于执行图2所示的步骤203和206。
需要说明的是，输入的传输类型参数(如光纤长度和光纤类型等)存储于存储器602中。以上两种实现方式的主要区别在于，第一种实现方式的光检测模块603只用将检测到数据传输给处理器601，并由处理器进行后续的所有计算。第二种实现方式的光纤检测模块603中还可以集成有处理单元，该处理单元可以从存储器中获取预设单波传输功率，并结合采集到数据计算出等效波长信号和等效波长信号的等效数量。那么处理器601只需要从存储器中获取预设系数，并执行步骤206。
可以理解的是，光检测模块603可以如图4所示划分为滤波单元、功率检测单元以及数据采集单元。又或者，光检测模块603可以如图5所示划分为高速光谱检测单元以及数据采集单元。
图7为本申请一种光传输系统的结构示意图。光传输系统包括第一站点701、第二站点702、复用器703以及解复用器704。其中，复用器703用于对第一站点701输出的光信号进行合波，并将合波后的光信号通过光纤传输至解复用器704。解复用器用于对合波后的光信号进行分波，并将分波后的光信号传输至第二站点702。具体的，第一站点701用于执行图2所示实施例中的任一方法步骤。在第一站点701输出的多波长信号进行光纤之前，即可预先计算出功率变化情况，以便于及时基于该计算结果对多波长信号的传输功率进行补偿。
可选的，第一站点701可以是光放大器站点或ROADM站点等。复用器703可以是独立的设备，也可以集成在第一站点701中。解复用器704可以是独立的设备，也可以集成在第二站点702中。具体此处不做限定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，随机接入存储器等。具体地，例如：上述处理单元或处理器可以是中央处理器，通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。上述的这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
当使用软件实现时，上述实施例描述的方法步骤可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种确定光信号功率变化的方法，其特征在于，包括：
获取第一光信号，所述第一光信号包括多个波长信号，所述多个波长信号分布在多个波带，不同的波带对应的不同的波长信号，每个所述波带包括至少一个波长信号的波长值；
检测每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号；
获取预设单波传输功率以及预设系数，所述预设系数为所述第一光信号在光纤中传输的功率变化系数；
根据每个所述波带的光功率以及所述预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N，所述N个等效波长信号的总功率等于所述第一光信号的总功率；
根据每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号确定所述第一光信号对应的等效波长信号，所述N个等效波长信号在所述光纤中传输的功率变化值与所述第一光信号在所述光纤中传输的第一功率变化值之间的差值在预设范围内；
根据所述预设系数、所述等效波长信号、所述等效数量以及所述预设单波传输功率确定目标功率，所述目标功率用于补偿所述第一功率变化值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光信号为第二光信号进行上波或下波后的信号，所述目标功率为所述第一功率变化值与所述第二光信号在所述光纤中传输的第二功率变化值之间的功率差值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述预设系数、所述等效波长信号、所述等效数量以及所述预设单波传输功率确定目标功率包括：
对所述预设系数与所述等效波长信号的乘积、所述预设系数与所述等效数量的乘积以及所述预设系数与所述预设单波传输功率的乘积求和得到所述目标功率。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据每个所述波带的光功率以及所述预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N包括：
将每个所述波带的光功率以及所述预设单波传输功率代入第一公式计算所述等效数量N；
所述第一公式包括：
N＝∑P1/P0；
其中，所述N表示所述等效数量，所述P1表示每个所述波带的光功率，所述P0表示所述预设单波传输功率。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号确定所述第一光信号对应的等效波长信号包括：
将每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号代入第二公式计算所述等效波长信号；
所述第二公式包括：
M0＝[∑(M1*P1)]/∑P1；
其中，所述M0表示所述等效波长信号，所述M1表示每个所述波带的中心波长信号，所述P1表示每个所述波带的光功率。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个所述波带包括一个波长信号的波长值；
检测每个所述波带的中心波长信号包括：
检测每个所述波带对应的波长信号；
检测每个所述波带的光功率包括：
检测每个所述波带对应的波长信号的光功率。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据每个所述波带的光功率以及所述预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N包括：
将每个所述波带对应的波长信号的光功率以及所述预设单波传输功率代入第三公式计算所述等效数量N；
所述第三公式包括：
N＝∑P2/P0；
其中，所述N表示所述等效数量，所述P2表示每个所述波带对应的波长信号的光功率，所述P0表示所述预设单波传输功率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号确定所述第一光信号对应的等效波长信号包括：
将每个所述波带对应的波长信号的光功率以及每个所述波带对应的波长信号代入第四公式计算等效波长信号；
所述第四公式包括：
M0＝[∑(M2*P2)]/∑P2；
其中，所述M0表示所述等效波长信号，所述P2表示每个所述波带对应的波长信号的光功率，所述P2表示每个所述波带对应的波长信号。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，获取预设单波传输功率以及预设系数包括：
获取所述第一光信号的传输类型参数，所述传输类型参数包括光纤长度、光纤类型以及光放大器类型；
通过预设数据表查询与所述传输类型参数对应的所述预设单波传输功率以及所述预设系数。
10.一种功率计算装置，其特征在于，包括：处理器、存储器以及光检测模块，所述处理器、所述存储器以及所述光检测模块通过线路互相连接；
所述光检测模块用于：
获取第一光信号，所述第一光信号包括多个波长信号，所述多个波长信号分布在多个波带，不同的波带对应的不同的波长信号，每个所述波带包括至少一个波长信号的波长值；
检测每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号，并将每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号输出至所述处理器；
所述处理器用于：
从所述存储器获取预设单波传输功率以及预设系数，所述预设系数为所述第一光信号在光纤中传输的功率变化系数；
根据每个所述波带的光功率以及所述预设单波传输功率确定等效波长信号的等效数量N，所述N个所述等效波长信号的总功率等于所述第一光信号的总功率；
根据每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号确定所述第一光信号对应的等效波长信号，所述N个等效波长信号在所述光纤中传输的功率变化值与所述第一光信号在所述光纤中传输的第一功率变化值之间的差值在预设范围内；
根据所述预设系数、所述等效波长信号、所述等效数量以及所述预设单波传输功率确定目标功率，所述目标功率用于补偿所述第一功率变化值。
11.根据权利要求10所述的功率计算装置，其特征在于，所述第一光信号为第二光信号进行上波或下波后的信号，所述目标功率为所述第一功率变化值与所述第二光信号在所述光纤中传输的第二功率变化值之间的功率差值。
12.根据权利要求10或11所述的功率计算装置，其特征在于，所述处理器具体用于：
对所述预设系数与所述等效波长信号的乘积、所述预设系数与所述等效数量的乘积以及所述预设系数与所述预设单波传输功率的乘积求和得到所述目标功率。
13.根据权利要求10或11所述的功率计算装置，其特征在于，所述光检测模块包括滤波单元以及功率检测单元；
所述滤波单元用于检测每个所述波带的中心波长信号；
所述功率检测单元用于检测每个所述波带的光功率；
所述处理器具体用于：
将每个所述波带的光功率以及所述预设单波传输功率代入第一公式计算所述等效数量N；
所述第一公式包括：
N＝∑P1/P0；
其中，所述N表示所述等效数量，所述P1表示每个所述波带的光功率，所述P0表示所述预设单波传输功率。
14.根据权利要求10或11所述的功率计算装置，其特征在于，所述处理器具体用于：
将每个所述波带的光功率以及每个所述波带的中心波长信号代入第二公式计算所述等效波长信号；
所述第二公式包括：
M0＝[∑(M1*P1)]/∑P1；
其中，所述M0表示所述等效波长信号，所述M1表示每个所述波带的中心波长信号，所述P1表示每个所述波带的光功率。
15.根据权利要求10或11所述的功率计算装置，其特征在于，每个所述波带包括一个波长信号的波长值；
所述光检测模块包括光谱仪，所述光谱仪用于：
检测每个所述波带对应的波长信号以及每个所述波带对应的波长信号的光功率。
16.根据权利要求15所述的功率计算装置，其特征在于，所述处理器具体用于：
将每个所述波带对应的波长信号的光功率以及所述预设单波传输功率代入第三公式计算所述等效数量N；
所述第三公式包括：
N＝∑P2/P0；
其中，所述N表示所述等效数量，所述P2表示每个所述波带对应的波长信号的光功率，所述P0表示所述预设单波传输功率。
17.根据权利要求16所述的功率计算装置，其特征在于，所述处理器具体用于：
将每个所述波带对应的波长信号的光功率以及每个所述波带对应的波长信号代入第四公式计算等效波长信号；
所述第四公式包括：
M0＝[∑(M2*P2)]/∑P2；
其中，所述M0表示所述等效波长信号，所述P2表示每个所述波带对应的波长信号的光功率，所述P2表示每个所述波带对应的波长信号。
18.根据权利要求10或11所述的功率计算装置，其特征在于，所述处理器具体用于：
获取所述第一光信号的传输类型参数，所述传输类型参数包括光纤长度、光纤类型以及光放大器类型；
通过预设数据表查询与所述传输类型参数对应的所述预设单波传输功率以及所述预设系数。
19.一种光传输系统，其特征在于，包括：第一站点、第二站点、复用器以及解复用器，所述第一站点用于执行如权利要求1至9中任一项所述的确定光信号功率变化的方法；
所述复用器用于对所述第一站点输出的光信号进行合波，并将合波后的光信号通过光纤传输至所述解复用器；
所述解复用器用于对所述合波后的光信号进行分波，并将分波后的光信号传输至所述第二站点。
20.根据权利要求19所述的光传输系统，其特征在于，所述第一站点包括光放大器站点或可重构光分叉复用ROADM站点。
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